便于组装和架设钻机的方法与设备技术

本发明专利技术公开了一种便于组装和架设钻机的方法，该钻机包括结构(11，12)和桅杆式井架(20，30)，桅杆式井架(20，30)至少包括第一桅杆式井架段(20，120)和第二桅杆式井架段(30，130)，该方法包括如下步骤：使所述第一桅杆式井架段(20，120)与所述结构(11，12)连接，第一桅杆式井架段(20，120)具有第一连接设备(26，27，126，127)，使用运载工具移动所述第二桅杆式井架段(30，130)使其邻近第一桅杆式井架段(20，120)，第二桅杆式井架段(30，130)具有第二连接设备(36，37，136，137)，以及移动该第一段(20，120)以便使第一连接设备(26，27，126，127)与第二连接设备(36，37，136，137)接触并与第二连接设备接合，从而将第一桅杆式井架段(20，120)紧固至第二桅杆式井架段(30，130)。

【技术实现步骤摘要】
便于组装和架设钻机的方法与设备本申请是名称为“便于组装和架设钻机的方法与设备”、国际申请日为2009年1月14日、国际申请号为PCT/GB2009/050023、国家申请号为200980106921.3的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及便于组装和架设钻机的方法与设备，特别是但不限于便于组装和架设可移动陆地钻机的桅杆式井架(mast)的方法与设备。
技术介绍
现有技术公开了多种用在钻孔和井筒操作中的钻机以及钻机组装的方法；例如但不限于，在美国专利2,857,993、3,340,938、3,807,109、3,922,825、3,942,593、4,021,978、4,269,395、4,290,495、4,368,602、4,489,526、4,569,168、4,821,816、4,831,795、4,837,992、6,634,436、6,523,319、6,994,171、7,306,055、7,155,873和7,308,953以及这些专利所引用的参考文献中公开的钻机及组装方法—所有这些专利在此完全引入以用于各种目的。在许多钻孔操作中，钻机及有关的系统、装备和设备被运送到现场，组装，然后拆卸。钻机及其零部件的易于运输和组装是重要的。与陆地钻机及有关装备相关的成本能够以每小时或以每天为基准来计算，因而，需要有效的组装、拆卸、运输和设立(setup)操作。美国专利3,922,825公开了一种钻机，该钻机具有固定下部结构底座和安装在其上的可动下部结构底座，所述可动下部结构底座联接到固定下部结构底座，并且在一系列支柱(strut)上直立地摆动至升高位置中，所述支柱在每一端都通过旋转连接部而与固定底座连接。否则的话，可动底座是固定的，因为在不使用辅助吊车或类似设备的情况下，固定底座和可动底座都不是可移动的或可重新定位的。利用安装在辅助绞盘车上的绞盘升高可动下部结构底座和钻孔桅杆式井架。美国专利3,942,593公开了一种移动式钻机设备，其具有可以拖车载运的伸缩型桅杆式井架和分开的可分段式下部结构组件，可分段式下部结构组件包括钻机底座、工作底板和轨道结构。桅杆式井架通过辊子运送到下部结构的顶部并通过液压升高设备升高到直立位置。使用这种系统，桅杆式井架组件在运输时可能比较长并且在升高过程中可能不稳定。该系统使用拉索和绞盘设备将桅杆式井架升高到工作底板上。美国专利4,021,978公开了一种适用于钻机和类似设备的伸缩型桅杆式井架组件。该桅杆式井架组件具有多个段，所述段适于在缩进到闭合状态中彼此嵌套，并且每一段都具有相互会聚的角腿构件，所述角腿构件在桅杆式井架延伸时形成从桅杆式井架底部到顶冠的角腿构件的同心且排成一线的排列结构。提供用于在其延伸时连接每个桅杆式井架段和相邻桅杆式井架段的装置。另外，还提供了用于在桅杆式井架组件从其缩进到闭合状态延伸时指引连接装置的装置。美国专利4,821,816公开了组装模块化钻孔机器的方法，该钻孔机器包括钻孔下部结构滑架(skid)，该钻孔下部结构滑架限定了两个间隔开的平行的滑架滑道装置和一个平台。该平台支撑安装在绞车滑架上的绞车，管吊杆安装在管吊杆滑架上，该管吊杆滑架的大小适于安装在钻孔下部结构滑架的滑架滑动装置之间。该钻孔下部结构滑架支撑四条腿，这四条腿又支撑钻孔平台，该钻孔平台上安装着下部桅杆式井架段。这些腿可枢转地安装于平台和钻孔下部结构滑架，并且设置一对平台缸用以升高和降低该钻孔平台。一对刚性的、固定长度的支柱在平台和下部结构滑架之间背离该平台对角地延伸，从而使支柱不在平台下方延伸并且不阻碍通往平台下方区域的通路。该管吊杆滑架上安装管吊杆以及吊杆联动装置、马达和适于给管吊杆联动装置提供动力的液压泵。下部结构滑架由上部和下部滑架部分形成，并且提供调平油缸(levelingram)以相对于下部滑架部分调平上部滑架部分。机械定位锁将上部滑架保持在下部滑架上方的相对位置。一方面，这种组装地层钻孔机器的方法包括如下步骤：(a)提供模块化地层钻孔机器，该模块化地层钻孔机器包括钻孔下部结构滑架、绞车滑架和管吊杆滑架，该钻孔结构滑架具有可折叠式钻孔下部结构平台和接收绞车滑架与管吊杆滑架的装置，该绞车滑架具有绞车绞盘，而该管吊杆滑架具有可枢转地安装至管吊杆滑架以绕枢转轴旋转的管吊杆、至少一个液压缸、液压泵和管吊杆滑架绞盘，所述至少一个液压缸联接在管吊杆和管吊杆滑架之间以使管吊杆绕枢转轴旋转，所述液压泵安装至管吊杆滑架并且通过封闭的液压流体回路与液压缸联接；该管吊杆滑架、管吊杆、液压缸和液压泵形成模块化单元，该模块化单元可作为单一单元进行运输，而无需使封闭的液压流体回路发生任何断开；(b)将下部结构滑架定位在所需的钻孔位置；(c)利用管吊杆滑架绞盘将管吊杆滑架拉入与下部结构滑架相关的位置中；(d)利用管吊杆滑架绞盘将管吊杆滑架相对于下部结构滑架牵拉就位；并且，在一方面，该方法还包括升高该折叠式钻孔结构平台，包括在至少升高步骤的初始阶段利用管吊杆滑架绞盘提升该钻孔结构平台。美国专利4,831,795公开了钻孔井架组件，该钻孔井架组件提供在该组件的工作底板的地面水平之上的提升作用，该工作底板既支撑桅杆式井架又支撑绞车。在架设之前，该可提升的设备底板承载在支撑下部结构上，并且桅杆式井架在斜卧位置中与该可提升的底板枢转连接。在架设该组件时，桅杆式井架被枢转升高并连接在适当位置中，而且其它装配步骤也能够被执行。通过使用整体安装的吊索和绞盘组件，或者替代地通过该组件的移动滑车的操作，将整个设备底板提升到所需的水平上。一方面，公开了一种钻孔结构，其具有：用于在表面上支撑钻孔结构的下部结构，钻孔将穿过该表面进行；在其下降位置中安放在下部结构上的可提升底板组件；枢转连接至该可提升底板的斜卧桅杆式井架；起重拔杆组件，该起重拔杆组件在桅杆式井架与该可提升底板枢转连接位置的后面安装在可提升底板组件上，并布置成能够接收用于升高桅杆式井架的绳索，从而在可提升底板组件升高之前使桅杆式井架升高；安装在下部结构上的可折叠式竖直站立提升框架组件，其在升高时位于桅杆式井架的前面并位于该可提升底板组件的最前端之前；可旋转地安装在下部结构中并邻近下部结构最前端设置的绞盘装置；第一提升滑轮装置，其安装在可提升底板中并位于提升框架组件的后面；第二提升滑轮装置，其在一竖直点处安装在提升框架组件上，该竖直点与该可提升底板要升高到的高度相应；从绞盘装置延伸的提升绳索，该提升绳索绕着提升滑轮，以便使绞盘装置在一个方向上的动作促使第二提升滑轮向第一提升滑轮移动，竖直并向前升高该可提升底板，绞盘装置在另一方向上的动作使该可提升底板竖直并向后下降；以及该钻孔结构每一侧上的支架构件，每一支架构件在其端部分别枢转连接至下部结构和可提升底板，支架构件成对设置，形成平行的联动装置，由此促使该可提升底板组件以弧形动作的形式升高。美国专利6,994,171公开了具有自对准连接件的两段型桅杆式井架和两段型桅杆式井架的利用自对准连接件的方法。该方法包括将纵长的底部桅杆式井架段运输到邻近井场的引导框架的步骤，该底部桅杆式井架段具有一对前腿和一对后腿。将纵长的顶部桅杆式井架段运输到井场，该顶部桅杆式井架段具有一对前腿和一对后腿。底部桅杆式井架段的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便于组装和架设钻机的方法，该钻机包括结构(11，12)和桅杆式井架(20，30)，桅杆式井架(20，30)至少包括第一桅杆式井架段(20，120)和第二桅杆式井架段(30，130)，所述结构(11，12)具有位于其中的开放区域(A)，该方法包括如下步骤：在所述开放区域(A)中移动所述第一桅杆式井架部分并使所述第一桅杆式井架段(20，120)与所述结构(11，12)连接，第一桅杆式井架段(20，120)具有第一连接设备(26，27，126，127)，使用运载工具移动所述第二桅杆式井架段(30，130)而使所述第二桅杆式井架段邻近第一桅杆式井架段(20，120)，第二桅杆式井架段(30，130)具有第二连接设备(36，37，136，137)，以及移动该第一桅杆式井架段(20，120)以便使第一连接设备(26，27，126，127)与第二连接设备(36，37，136，137)接触并与第二连接设备接合，从而将第一桅杆式井架段(20，120)紧固至第二桅杆式井架段(30，130)。

【技术特征摘要】
2008.02.29 US 12/074,2581.一种便于组装和架设钻机的方法，该钻机包括结构(11，12)和桅杆式井架(20，30)，桅杆式井架(20，30)至少包括第一桅杆式井架段(20，120)和第二桅杆式井架段(30，130)，所述结构(11，12)具有位于其中的开放区域(A)，该方法包括如下步骤：在所述开放区域(A)中移动所述第一桅杆式井架段并使所述第一桅杆式井架段(20，120)与所述结构(11，12)连接，第一桅杆式井架段(20，120)具有第一连接设备(26，27，126，127)，使用运载工具移动所述第二桅杆式井架段(30，130)而使所述第二桅杆式井架段邻近第一桅杆式井架段(20，120)，第二桅杆式井架段(30，130)具有第二连接设备(36，37，136，137)，以及移动该第一桅杆式井架段(20，120)以便使第一连接设备(26，27，126，127)与第二连接设备(36，37，136，137)接触并与第二连接设备接合，从而将第一桅杆式井架段(20，120)紧固至第二桅杆式井架段(30，130)。2.如权利要求1所述的方法，其中使用结构升高设备(18)来执行移动第一桅杆式井架段(20，120)的步骤。3.如权利要求2所述的方法，其中该结构升高设备包括活塞和缸。4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其中使用桅杆式井架升高设备(22)来执行移动第一桅杆式井架段(20，120)的步骤。5.如权利要求4所述的方法，其中该桅杆式井架升高设备(22)包括活塞和缸。6.如权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，还包括从运载工具(R)上释放第二桅杆式井架段(30，130)和移动运载工具(R)使其离开第二桅杆式井架段的步骤。7.如权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，还包括利用桅杆式井架升高设备(22)升高第一桅杆式井架段，随其升高第二桅杆式井架段(30，130)的步骤。8.如权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，还包括将第一连接设备(26，27，126，127)与第二连接设备(36，37，136，137)锁定在一起的步骤。9.如权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其中第一连接设备(26，27，126，127)包括与第一桅杆式井架段连接并具有狭道(25)和狭槽(23)的卡爪构件(29)，第二连接设备(36，37，136，137)包括带有条状件(33)的插入构件(32)，该插入构件(32)的大小和定位适于被接收在卡爪构件(29)的狭道(25)中而该条状件(33)的大小和定位适于被接收在狭槽(23)内，该方法还包括移动第一桅杆式井架段(20，120)以使插入构件(32)移入狭道(25)中并使条状件(33)移入狭槽(23)中的步骤。10.如权利要求9所述的方法，其中该卡爪构件(29)具有两块间隔开的板(27)，每块板都带有张开的部分(27d)，并且该卡爪构件(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·B·唐纳利，任春翘，S·A·L·麦柯迪，刘喜林，盛慧春，喻艳，
申请(专利权)人：国民油井华高有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US